DE960055C - UEberwachungsvorrichtung fuer eine selbsttaetige Steuerungsvorrichtung von Fahrzeugen, insbesondere von Flugzeugen - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 14. MÄEZ1957

B 28438 XI j 62 b

In· der Hauptpatentschrift ist eine Überwachungsoder Sicherheitsvorrichtung für eine selbsttätige Steuerungsvorrichtung, insbesondere für die Selbststeuerung von Flugzeugen, durch welche eine solche selbsttätige Steuerungsvorrichtung im Falle eines unrichtigen Arbeitens ausgeschaltet wird, eingehend beschrieben worden.

Die Erfindung betrifft gewisse Verbesserungen und Abänderungen der den Erfindungsgegenstand des Hauptpatents bildenden Überwachungsvorrichtung.

Diese Überwachungsvorrichtung war für eine mit einem einen Impuls erzeugenden Bezugsinstrument, wie z. B. einem Kreiselhorizont, versehene selbsttätige Steuerungsvorrichtung anwendbar. Durch die Einwirkung eines solchen Impulses führte die selbsttätige Steuerungsvorrichtung der geeigneten Ruderfläche des Flugzeugs eine Ausschlagkraft in gewünschter Richtung zu, um die die Erzeugung dieses Impulses durch das Bezugsinstrument verursachende Abweichung des Flugzeugs von einer vorgeschriebenen Lage oder Stellung zu berichtigen.

Alsdann verglich die Überwachungsvorrichtung den unter der Einwirkung des besagten Impulses erfolgten Ausschlag des Ruders mit der durch ein Hilfsbezugsinstrument — wie z. B. einem zweiten, von dem Kreiselhorizont der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung unabhängigen Kreiselhorziont — ermessenen Abweichung des Flugzeugs von seiner vorgeschriebenen Lage oder Stellung. Falls ein solcher Vergleich ein richtiges Arbeiten der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung anzeigte — insbesondere wenn der Ausschlag des Ruders tatsächlich in der erwünschten Richtung erfolgte, um sich einer Abweichung des Flugzeugs von seiner vorgeschriebenen Lage oder Stellung zu widersetzen —, bewirkte die Überwachungsvorrichtung keine Änderung. Im Gegenfalle entzog sie die Ruderfiäche der Einwirkung der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung, indem sie den Hilfsmotor auskuppelte.

Die durch die Erfindung geschaffenen Verbesserungen bezwecken insbesondere die Anpassung einer solchen Überwachungsvorrichtung an eine selbsttätige Steuerungsvorrichtung, welche, außer dem üblichen Bezugsinstrument, wie z. B. einem künstlichen Horizont, noch mit einem bzw. mehreren Organen ausgestattet ist, welche die Aufgabe haben, den den Ruderflächen zugeführten Ausschlagimpuls zu ändern, indem sie dem durch das Bezugsinstrument erzeugten Impuls einen bzw. mehrere durch verschiedene Steuervorrichtungen erzeugte Impulse beifügen. Diese Steuervorrichtungen bestehen z. B. aus einer sogenannten Handüberwachungsvorrichtung, welche es erlaubt, mittels Handbetätigung die Lage oder die Stellung des Flugzeugs durch, die selbsttätige Steuerungsvorrichtung zu ändern; aus einer sogenannten Kursschätzungsvorrichtung, welche es erlaubt, das Flugzeug mittels Funkbündeln zu lenken, ebenfalls durch die Einwirkung der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung; usw. In der Tat bezwecken alle Organe dieser Art eine Änderung des durch das Bezugsinstrument allein erzeugten und auf die geeignete Ruderfläche einwirkenden Ausschlagimpulses. Es ist von großer Wichtigkeit, daß die Überwachungsvorrichtung von einer solchen Änderung Rechnung trägt, um eine unzei'tige Auskupplung der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung zu vermeiden.

Somit ist, laut der Erfindung, die für die Überwachung der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Flugzeugs, bestimmte Vorrichtung mit einem oder mehreren Steuerimpulserzeugungsorganen versehen, die es erlauben, die Lage oder die Stellung des Flugzeugs durch eine Einwirkung besagter selbsttätigen Steuerungsvorrichtung zu ändern. Dem Hauptpatent gemaß besitzt eine solche Überwachungsvorrichtung von der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung unabhängige Mittel zur Erzeugung von Uberwachungsimpulsen, die der Abweichung des Flugzeugs von einer vorgeschriebenen Lage oder Stellung entsprechen, sowie Mittel zur Erzeugung von Uberwachungsimpulsen, die der Abweichung der Ruderflächen entsprechen, und ist dadurch gekennzeichnet, daß sich diese Steuer- und Überwachungsimpulse

vermischen und somit eine Resultante erzeugen, die während eines einwandfreien Arbeitens der selbst- 65 tätigen Steuerungsvorrichtung eine geringe Größe oder eine Größe gleich Null aufweist, währenddessen bei einem fehlerhaften Arbeiten derselben genannte Resultante eine genügende Größe annimmt, um ein Sicherheitsorgan (Relais) zu be- 70 • tätigen.

Die besagten Verbesserungen sowie noch andere sind in der durch die Zeichnungen veranschaulichten und hiernach beschriebenen Ausführungsart mit einbegriffen.

Es soll jedoch hierbei hervorgehoben werden, daß die Erfindung sich auf alle Einzelheiten der genannten Zeichnungen bzw. Beschreibung ausdehnt, aber daß andererseits diese Zeichnungen und diese Beschreibung keinesfalls beschränkend sind.

Fig. ι ist eine schematische Gesamtdarstellung der Arbeitsweise der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung und ihrer Überwachungsvorrichtung in einer erfindungsgemäßen Ausführungsart;

Fig. 2 ist eine ausführliche schematische Darstellung der Steuerungskette der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung ;

Fig. 3 ist eine die Einzelheiten veranschaulichende schematische Gesamtdarstellung der eigentlichen überwachungsvorrichtung.

Die Selbststeuerungsvorrichtung, an welche die hierin beschriebene Überwachungsvorrichtung beispielsweise angewandt ist, ist in sich selbst bekannt, da sie der den Erfindungsgegenstand des französischen Patents 950 261 bildenden Selbststeuerungsvorrichtung ähnlich ist. Sie besteht aus einem Kreiselhorizont 11, der als Bezugsgerät der Lage des Flugzeugs um seine Längs- oder Rollachse und ■um seine Quer- oder Stampfachse dient. Der Läufer dieses Kreiselhorizonts, dessen Drehachse 13 normalerweise lotrecht ist, dreht sich in einem inneren Kardanring oder Gehäuse 15, welcher sich mittels eines der Querachse des Flugzeugs parallel angeordneten waagerechten Drehzapfens in einem äußeren Kardanring oder Gehäuse 17 dreht, welcher sich seinerseits in einem festen Rahmen des Flugzeugs mittels eines, zu den obigen lotrecht angeordneten, waagerechten Drehzapfens dreht.

Eine jede dieser inneren oder äußeren Aufhängeachsen des Kreisels besitzt einen an eine Gleichstromquelle angeschlossenen Läufer, wie z. B. 23, eines induktiven Impulserzeugers 19 bzw. 219, dessen Ständer, wie z. B. 21, an seinen Klemmen einen Wechselspannungsimpuls erzeugt, der in Abhängigkeit von dem Schräglagewinkel des Flugzeugs um seine Stampf- bzw. Rollachse ist. Diese Impulse bilden die Höhenbezugsimpulse (Stampfen und Rollen).

Desgleichen wird ein Richtungsbezugsimpuls durch einen induktiven Impulsgenerator 319 erzeugt, dessen Läufer solidarisch mit der Aufhängeachse eines Kreiselwendezeigers mit zwei Freiheitsgraden 300 abgebildet ist und dessen Ständer demzufolge einen von der Drehgeschwindigkeit des Flugzeugs um seine Gierachse abhängigen Wechselspannungsimpuls erzeugt. Selbstverständlich kann

dieser Kreiselwendezeiger 300 durch einen Richtungskreisel oder einen Erdinduktionskompaß oder einen jeglichen anderen Absolutrichtungsweiser ersetzt oder ergänzt werden.

Die drei durch die Generatoren 19, 219·, 319 erzeugten Bezugsimpulse werden durch Beifügung anderer, durch weiter unten beschriebene Organe erzeugter Steuerimpulse geändert, durch die Verstärker 7', 7", f" verstärkt und wirken alsdann auf die Hilfsmotoren 8', 8", 8'" der Höhen-, Quer- und Seitenruder ein, um diese Ruderflächen entsprechend auszuschlagen tmd somit die diese Impulse erzeugenden Abweichungen des Flugzeugs um seine Bezugsachsen zu berichtigen. Ein jeder dieser Hilfsmotoren betätigt die entsprechende Ruderfläche mittels einer elektromagnetischen Kupplung 12.

Um die Bewegungen des Flugzeugs bestmöglichst. zu dämpfen und Schwingungen bei seiner Rückkehr in den Gleichgewichtszustand zu vermeiden, betätigt ein jeder der Hilfsmotoren zwei Folgevorrichtungen, wovon die eine, g', 9", 9"', auf die Geschwindigkeit und die andere, 10', 10", 10"', auf die Lage einwirkt, welche zu der Geschwindigkeit bzw. dem Ausschlagwinkel im Verhältnis stehende Wechselstromimpulse erzeugen. Diese Impulse stehen in Phasengegensatz und treten in Überlagerung (über Leiter wie z. B. 128) zu dem entsprechenden Steuerimpuls.

Um dem Flugzeugführer zu erlauben, seinen Flugzustand durch Betätigung der Ruderflächen mittels einer Einwirkung der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung zu ändern, ist eine sogenannte Handsteuerungsvorrichtung 25 vorgesehen, welche der den Erfindungsgegenstand des französischen Patents 950 263 bildenden Vorrichtung ähnlich sein kann. Diese Handsteuerungsvorrichtung besteht im wesentlichen aus drei Generatoren 33, 233, 333. Der Ständer 31, 231, 331 eines jeden dieser Generatoren ist in Reihe an den Ständer des entsprechenden Stampf- 19, Roll- 219 oder Richtungsimpulsgenerators 319 geschaltet, während dessen Läufer 35, 135, 235 an die Einphasenstromquelle angeschlossen ist. Dieser Lauf er kann durch einen auf der Instrumententafel angeordneten Hebel, wie ζ. Β. 24,' betätigt werden und induziert alsdann eine Wechselstromspannung im Ständer, die, in Überlagerung zu der durch den entsprechenden Bezugsgenerator erzeugten Spannung tretend, den dem Hilfsmotor zugeführten Steuerimpuls und somit auch den Flugzustand

ändert. Dieser neue Flugzustand wird alsdann durch'die selbsttätige Steuerungsvorrichtung auf unbestimmte Dauer beibehalten, «unter Vorbehalt einer neuen Änderung durch die Handsteuerungsvorrichtung 25 oder durch eins der anderen Organe, deren Beschreibung folgt.

In dem erwählten Ausführungsbeispiel ist vorausgesetzt, daß die mit einer den Erfindungsgegenstand bildenden Überwachungsvorrichtung versehene selbsttätige Steuerungsvorrichtung in Ver-

bindung mit einer Lenkungsvorrichtung durch Funkbündel arbeitet, die von der Art der Vorrichtung sein kann, die den Erfindungsgegenstand des deutschen Patents 854 895 bildet. Diese Lenkungsvorrichtung durch Funkbündel besitzt insbesondere zwei Wechselspannungsimpulserzeuger 37 und 237, entsprechend Landungsbahnschätzungsvorrichtung und Azimutftugbahnschätzungsvorrich'tung (oder Richtungsschätzungsvorrichtung) genannt. Die durch die Landungsbahnschätzungsvorrichtung erzeugten Wechselspannungsimpulse sind in Abhängigkeit von der Abweichung (bzw. der Abweichungsdauer) des Flugzeugs von der Achse des sogenannten Landungsbahnbündels, das dem Horizont gegenüber schwach geneigt ist. Die durch die Azimutflugbahnschätzungsvorrichtung erzeugten Wechsel-Spannungsimpulse sind in Abhängigkeit von der Abweichung (bzw. der Abweichungsdauer) des Flugzeugs von der Achse des sogenannten Richtungs- oder Azimutbündels, welches waagerecht, jedoch zu dem erstgenannten Bündel lotrecht ist. Diese beiden Funkbündel, deren Schnittpunkt die Landungsbahn bestimmt, werden durch auf dem Flugplatz angeordnete ,Sendebaken erzeugt.

Der Ausgang der Vorrichtung 37 ist in Reihe mit dem Ständer des Generators 33 des Handlängsneigungsmesser geschaltet. Der Ausgang der Vorrichtung 237 ist in Reihe mit dem Ständer des Generators 233 des Handquerneigungsmessers geschaltet. Somit erzeugt eine jede der Vorrichtungen 37 und 237 einen Wechselspannungsimpuls, der, in Überlagerung zu den durch den Bezugsimpulsgenerator 19 bzw. 233 erzeugten Impulsen tretend, den dem Hilfsmotor der geeigneten Ruderfläche zugeführten Impuls nochmals ändert.

In dem betrachteten Ausführungsbeispiel ist außerdem in der Kette der Höhenimpulse noch ein anderes Bezugsorgan angeordnet, namentlich der Höhenmesser 46, welcher dem den Erfindungsgegenstand des britischen Patents 662 853 bildenden Gerät ähnlich sein kann. Im wesentlichen besteht derselbe aus einem induktiven Generator 45, dessen mittels Einphasenstrom gespeister Läufer 49 durch ein barometrisches Organ 47 betätigt wird. Somit erzeugt dessen Ständer an den Klemmen eines Justierwidefstandes 41 einen Wechselspannungsimpuls, der der Abweichung zwischen der tatsächlichen und der vorgeschriebenen Höhe entspricht, die die Höhe ist, in welcher die mechanische Verbindung zwischen dem barometrischen Organ 47 und dem Läufer 49 mittels einer nicht veranschaulichten Kupplung hergestellt wird. Dieser Höhenabweichungsimpuls tritt somit ebenfalls in Überlagerung zu der Spannung, die durch die Überlagerung der drei durch die entsprechenden Generatoren 19, 33 und 37 abgegebenen Impulse erzeugt wird.

In Fig. ι ist die insbesondere den Gegenstand der Erfindung bildende Überwachungsvorrichtung durch das Rechteck 5 sinnbildlich dargestellt. Wie ersichtlich, besitzt sie zwei der Kette der Längsneigungsimpulse und der Kette der Querneigungsimpulse entsprechende Eingänge. Dem ersten Eingang wird, über die Leiter 547, 548, die algebraische Summe der beiden durch den Generator 33 der Längsneigungshandsteuerung und durch die Landungsbahnschätzungsvorrichtung 37 erzeugten Impulse zugeführt. Dem zweiten !Eingang wird

ebenfalls, jedoch über die Leiter 400, die algebraische Summe der beiden durch den Generator 233 der Querneigungshandsteuerung und durch die Azimutflugbahnschätzungsvorrichtung 237 erzeugten Impulse zugeführt.

Wie ersichtlich, sind die Kupplungen 12, welche die Verbindung zwischen den Ruderflächen und deren Hilfsmotoren gewährleisten, elektromagnetische Kupplungen, deren Betätigung durch die Erregung der durch eine Gleichstromquelle 960 über einen Handschalter 350 und über einen zweiten, in Fig. ι nicht veranschaulichten -und ein Bestandteil der Überwachungsvorrichtung 5 bildenden Schalter gespeisten entsprechenden Relais erfolgt. Dieser zweite Schalter (947, Fig. 3, weiter unten betrachtet) öffnet sich selbsttätig, um die Ruder auszukuppeln, sobald die Überwachungsvorrichtung 5 ein fehlerhaftes Arbeiten der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung entdeckt, wie es weiter unten erso läutert wird.

Bevor zur Beschreibung der Überwachungsvorrichtung 5 übergegangen wird', soll mit Bezug auf Fig. 2 die Anordnung einer jeden der drei gleichartigen Ketten (Stampf-. Roll- und Gierimpulskette) der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung ein wenig ausführlicher in Erinnerung gebracht werden. Da diese drei Ketten in diesem Abschnitt gleichartig sind, ist in der Abbildung nur eine einzige eingezeichnet worden, indem die Organe, deren Bezugsnummern in der Fig. 1, je nach der Kette, zu welcher sie zugehören, mit einem, zwei oder drei Strichen gekennzeichnet sind, in Fig. 2 dieselben Bezugsnummern beibehalten, jedoch ohne Striche.

Der zu verstärkende Steuerimpuls wird durch einen Leiter, wie z.B. 53 (Fig. 1 und 2), dem Gitter 61 einer ersten Verstärkungsstufe zugeführt, deren Platte 65 an das Gitter 67 einer zweiten Verstärkungsstufe 63 angeschlossen ist, welche mit der ersten eine Doppelröhre bildet. Der verstärkte Impuls wird nun von der Platte 69 der zweiten Verstärkungsstufe aus den untereinander verbundenen Gittern 71, 73 eines Phasendiskriminators 75 zugeführt, dessen Platten 81, 83 in Phasengegensatz zueinander durch die Sekundärwicklung 89 eines Transformators 91, dessen Primärwicklung an die Wechselstromquelle angeschlossen ist, gespeist werden.

Somit wird, je nach der Phasenbeschaffenheit des Eingangsimpulses, die eine oder die andere Hälfte des Diskriminators leitend gemacht und erzeugt einen Strom in einer in seinen Plattenkreislauf zwischengeschalteten Wicklung 107 bzw. 107'. Diese beiden Wicklungen sind die Steuerwicklungen eines magnetischen Verstärkers 100, welcher aus zwei Transformatoren 101, 102 besteht, von denen ein jeder mit drei Wicklungen versehen ist. In diesen beiden Transformatoren sind außer den genannten S teuer wicklungen 107 bzw. 107' zwei Primärwicklungen 103, 103' angeordnet, die in Reihe an die Klemmen der Wechselstromquelle angeschlossen sind, sowie die Wicklungen 105, 105', die untereinander und mit der Steuerwicklung 110 des Hilfsmotors 8 in Reihe verbunden sind. Dieser ist ein induktiver Zweiphasenmotor, dessen andere Wicklung in durch eine Wechselstromquelle gespeist wird.

Die Anordnung der Wicklungen 103, 103' und 105, 105' in den beiden Transformatoren ist eine solche, daß bei einer Stromabwesenheit in den Wicklungen 107 107' die durch die Primärwicklungen 103, 103' über die Transformatorkerne in den Sekundärwicklungen 105, 105', induzierten Wechselströme gleichwertig, jedoch in entgegengesetzter Richtung, sind, so daß die Steuerwicklung no des Hilfsmotors durch keinerlei Strom durchflossen wird. Jedoch wenn eine der beiden Steuerwicklungen 107 bzw, 107' durch die Anwesenheit am Verstärkereingang eines Impulses von bestimmter Phase, der eine der beiden Hälften des Phasendiskriminators leitend gemacht hat, erregt ist, befindet sich das magnetische Material des entsprechenden Transformators 101 bzw. 102 im Sättigungszustand, so daß seine Permeabilität abnimmt und die in die entsprechende Sekundärwicklung eingeführte Induktion sinkt. Infolge dieses Gleichgewichtsmangels, dessen Richtung von dem Phasenzustand des Eingangsimpiulses abhängig ist, wird der die Wicklung 110 enthaltende Stromkreis des Hilfsmotors durch einen Wechselstrom durchflössen, dessen Phasenzustand dem des Eingangsimpulses entspricht, und der Hilfsmotor läuft in einer korrelativen Richtung, deren Winkel grundsätzlich der Größe des Steuerimpulses entspricht.

Wie bereits erwähnt, betätigt der Hilfsmotor das Ruder mittels eines Zahnradgetriebes und einer elektromagnetisch gesteuerten Kupplung. Zu diesem Zweck besitzt die Kupplung 12 eine Steuervorrichtung, die aus einem Relais besteht, dessen Spule 373, wenn erregt, einen Taucherkern von links nach ' rechts verschiebt, um mittels einer Schubstange 374 die Triebscheibe 371 der Kupplung gegen die getriebene Scheibe 372 zu schieben, indem sie den Widerstand einer Gegenfeder 375 überwindet, welche bestrebt ist, die Triebscheibe 371 in ihre- Auskupplungslage zurückzudrängen. Wie bereits erwähnt, betätigt der Hilfsmotor 8 zwei Folgevorrichtungen, von denen die eine, 10, auf die Lage des Flugzeugs und die andere, 9, auf dessen Geschwindigkeit einwirkt. Die erste dieser Vorrichtungen besteht aus einem induktiven Impulsgenerator 124, dessen durch Wechselstrom gespeister und durch den Hilfsmotor mittels eines Zahnradgetriebes betätigter Läufer 126 in den Ständer 122 einen in Amplitude und Phase dem Winkel und dem Drehsinn des Hilfsmotors entsprechenden Wechselstromimpuls induziert. Dieser Impuls erscheint an den Klemmen eines Regulierpotentiometers 130. Die Geschwindigkeitsfolgevorrichtung 9 besteht aus einem tachometrischen iao Zweiphasengenerator G, dessen erste Wicklung 116 ständig gespeist ist und dessen zweite Wicklung 118, wie bereits erwähnt, somit einen Wechselstrom erzeugt, der in Phase und in Amplitude der Richtung und der Winkelgeschwindigkeit der Drehung des Hilfsmotors entspricht.

Diese beiden Folgevorrichtungen sind durch die Leiter 120 und 128 in Reihe mit dem Ständer des entsprechenden Bezugsimpulsgenerators (19, 219, 319) geschaltet, und zwar in solcher Weise, daß die zwei Folgeimpulse zu dem im Verhältnis zu ihnen in Phasengegensatz stehenden Steuerimpuls in Überlagerung treten oder, anders ausgedrückt, von diesem Steuerimpuls in Abzug kommen.

Der Flugzeugführer kann direkt auf die Ruderflächen einwirken. In diesem Falle betätigt er den Knüppelgriff 360 oder die Seitensteuerpedalen 362. Um eine solche Handsteuerung zu ermöglichen, werden Hilfsmotoren benutzt, die, derweil sie ein genügendes Moment entwickeln, um die Selbststeuerung der Ruder durch Einwirkung der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung zu gewährleisten, jedoch schwach genug sind, um dem Flugzeugführer notwendigerweise zu erlauben, die'Ruderausschläge durch Einwirkung seiner Muskelkraft auf die Handsteuervorrichtungen 360 und 362 zu erwirken und die Impulse der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung zu überwinden. Anders ausgedrückt, ist es im Notfall möglich, die Handsteuerungen durch Überwindung des durch die Hilfsmotoren geleisteten Widerstandes wirksam zu betätigen, ohne vorhergehend die Ruderflächen von den Hilfsmotoren der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung auszukuppeln.

Nachfolgend wird nun in Bezugnahme auf Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel der den Gegenstand der Erfindung bildenden Überwachungsvorrichtung ausführlich beschrieben.

Diese Überwachungsvorrichtung besitzt einen Kreiselhorizont 411, der dem Kreisel 11 der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung ähnlich, jedoch von diesem getrennt und unabhängig ist. Dieser Kreisel kann z. B. auf der Instrumententafel angeordnet sein und als sichtbarer künstlicher Horizontdienen. Er besitzt zwei induktive Impulsgeneratoren, von denen der eine, 409, einen Querneigungsimpuls und der andere, 521, einen Längsneigungsimpuls erzeugt. Somit verfügt die Überwachungsvorrichtung über Höhenbezugsimpulse (Roll- und Stampf-), welche, obwohl sie normalerweise den durch den Hauptkreiselhorizont der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung erzeugten Impulsen gleich sind, unabhängig von diesen erzeugt werden.

Außerdem besitzt diese Überwachungsvorrichtung Mittel zur Erzeugung von Impulsen, die den Ausschlägen der Ruder entsprechen und ebenfalls unabhängig von den durch die Generatoren der Lagenfolgevorrichtung io', 10", 10'" der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung erzeugten Impulse, erzeugt werden. Zu diesem Zweck ist ein induktiver Generator 417 vorgesehen, dessen durch Einphasenstrom gespeister Läufer 419 gleichzeitig mit dem Querruder betätigt wird, sowie ein induktiver Generator 500, dessen durch Einphasenstrom gespeister Läufer 501 gleichzeitig mit dem Höhen,-ruder betätigt wird. Die an einem Ende geerdeten Ständer 421, 503 dieser Generatoren sind in Reihe mit den Ständern 415, 521 der entsprechenden Roll- bzw. Stampfimpulsgeneratoren des Hilfs- oder Überwachungskreisels 411 geschaltet. Die Anordnung ist eine solche, daß der in einem jeden der Ständer 421, 503 erscheinende Ruderausschlagimpuls in Phasengegensatz*zu dem in einem jeden der entsprechenden Ständer 415, 525 erscheinenden Höhenimpulse steht, anders ausgedrückt, von diesem in Abzug kommt, falls er 'unter der Einwirkung eines Ausschlages in gewünschter Richtung entstanden ist, um eine Verschiebung des Flugzeugs in entgegengesetzter Richtung zu der der Abweichung, die die Erzeugung des genannten Impulses verursacht hat, zu bewirken.

Der Erfindung gemäß addiert sich zu der algebraischen Summe dieser beiden Impulse der durch die Überlagerung des Impulses der Handsteuerung mittels der Handsteuerungsvorrichtung 25 und der Impulse der Funkbündellenkung (Flugbahnschätzungsvorrichtung 37 bzw. 237) erzeugten Spannung. Zunächst soll die Kette der Rollimpulse betrachtet werden.

Die durch die Überlagerung des Impulses des Handsteuerungsgenerators 233 und des Impulses der Azimutflugbahnscbätzungsvorrichtung 237 (Fig. 1) erzeugte Spannung wird durch die Leiter 400 der Primärwicklung 403 eines Isolationstransformators 405 (Fig. 3) zugeführt, um eine entsprechende Spannung in der durch einen Potentiometer 423, 425, 427 in Nebenschluß gelegte Sekundärwicklung 407 zu erzeugen. Die Sekundärwicklung 407 ist durch den Leiter 408 in Reihe mit den Ständern 415 und 421 der der Überwachungsvorrichtung zugehörigen Roll- und Ausschlagimpulsgenerator« geschaltet. Die Anordnung ist eine solche, daß normalerweise die Spannung an den Klemmen der Sekundärwicklung 407 in Phasengegensatz zu der Spannung an den Klemmen der Wicklung 415 steht. Anders ausgedrückt, muß> die an den Klemmen von 407 durch z. B. eine durch die Handsteuerungsvorrichtung 25 erwirkte Rechtsneigung des Flugzeugs erzeugte Spannung, die an den Klemmen von 415 durch die durch diese Rechtsneigung verursachte Verschiebung des Rahmens des Kreiselhorizontes 411 erzeugten Spannung ausgleichen.

Die Anzapfung 427 des Potentiometers ist mit dem Gitter 431 einer Verstärkungsröhre 433 verbunden, deren Gitterspannung somit der algebraischen Summe der soeben betrachteten Impulse proportional ist.

Bemerkenswert ist, daß die Einführung der durch die Überwachungsvorrichtung erzeugten Impulse in die Kreisläufe der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung durch den Isolationstransformator 405 verhindert wird. In der Tat kann dank der durch die Röhre 433 aufgewiesenen unendlichen Impedanz die Sekundärwicklung dieses Transformators als offener Stromkreis betrachtet werden, und somit wird sie durch, eine vernachlässigbare Strommenge durchflossen, welche, unter dem Einfluß der durch die Schwankungen der durch die Generatoren 409 und 417 erzeugten Impulse, keinerlei Einfluß auf den primären Stromkreis des Transformators ausübt.

Der der Platte 435 der Röhre 433 entnommene verstärkte Impuls durchfließt einen Blockkondensator 437 und ein übliches, aus einem durch zwei Kondensatoren 441, 443 geerdeten Widerstand 445 S bestehendes Unterführungsfilter 440, welches nur die Niederfrequenzen- oder die Grundkomponente dieses verstärkten Impulses bestehen läßt, ausschließlich der höheren harmonischen Wellen, welche dieser Impuls möglicherweise enthalten könnte. Der verstärkte und filtrierte Impuls wird nun durch den Leiter 454 dem Gitter 451 der einen Bestandteil einer Verstärkungsgleichrichtungsanordnung45o bildenden Röhre 453 zugeführt. Dieser Verstärkergleichrichter besteht aus zwei in Zug-Druck-Schaltung angeordneten Röhren453,464, wobei das Gitter 466 der Röhre 464 durch die Platte 457 der Röhre 453 über einen Blockkondensator 459 .und einen geerdeten Stromspalter 461 gespeist wird, so daß die Platten dieser beiden Röhren in Phasengegensatz stehen. Andrerseits sind die Platten 457, 469 beider Röhren über einen Blockkondensator, wie z.B. 459, an die Kathoden der zwei Dioden 460, 470 angeschlossen, deren untereinander verbundene Anoden an den Ausgangsleiter •25 452 einen gleichgerichteten Ganzwellenstrom negativer Polarität, dessen Amplitude der des Eingangsimpulses entspricht, abgeben.

Der gleichgerichtete Impuls durchfließt ein Verzögerungsnetz 472, welches die Aufgabe hat, eine Auskupplung der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung durch die Einwirkung eines vorübergehenden Impulses von kurzer Dauer zu· verhindern. Dieses Netz besteht aus einem durch den Kondensator 473 geerdeten und mit einer einstellbaren Anzapfung versehenen Widerstand 475. Die Einstellung dieses Widerstandes erlaubt es, durch eine Änderung der Zeitkonstante des Verzögerungsnetzes, die Zeitdauer, die der ein fehlerhaftes Arbeiten der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung anzeigende Impuls haben soll, abzuändern, bevor dieselbe ausgekuppelt wird. Diese Einstellung erfolgt namentlich in Abhängigkeit von den Eigenschaften des in Frage kommenden Flugzeugs und dessen selbsttätiger S teuerungs vorrichtung.

Der auf diese Weise verzögerte Impuls negativer Gleichspannung wird dem Gitter 480 einer Steuerröhre 481 zugeführt, deren Platte 483 an das Solenoid eines Relais 490 angeschlossen ist, dessen anderes Ende mit einem positiven Potential verbunden ist. Die Vorspannung des Gitters 480 wird mittels eines Rheostates 1000 bis 1002 geregelt, und zwar so, daß die normalerweise leitende Röhre 480, die das Solenoid von 490 speist und den Kontakt 907, 920 dfes Relais geschlossen hält, durch die Zuführung einer negativen Vorspannung von bestimmter Größe an das Gitter 480 nichtleitend gemacht wird und somit das Relais 490 nicht mehr gespeist und der Kontakt 907, 920 geöffnet wird. Grundsätzlich ist die Kette der Stampfimpulse der soeben beschriebenen Kette der Rollimpulse ähnlich, jedoch enthält sie in dem hiernach erläuterten Ausführungsbeispiel zwei zusätzliche Impulserzeugungsvorrichtungen.

Die erste dieser ist ein Bestandteil des Höhenmessungsorgans 510, welches dem hier oben bereits erwähnten Organ 46 ähnlich ist. Somit besitzt dieses Höhenmessungsorgan 510 ein barometrisches Kapselsystem 513, welches durch eine in der Figur nicht veranschaulichte Kupplung den Läufer 515 eines induktiven Generators betätigt. Um in den beiden Vorrichtungen 46 und 510 genau dieselbe Bezugshöhe zu erzielen, können alle zweckmäßig erscheinenden Mittel vorgesehen werden, welche es erlauben, die Ein- bzw. Auskupplung des Läufers 515 in bezug auf die barometrischen Kapseln 513 gleichzeitig mit der Ein-bzw. Auskupplung des Läufers 49 in bezug auf die barometrischen Kapseln 47 zu erwirken.

Somit erzeugt der Ständer 509 des Höhenimpulsgenerators der Überwachungsvorrichtung einen Impuls, der normalerweise dem durch den Ständer der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung gelieferten Impuls gleich ist. Dieser Ständer 509 ist in Reihe mit den Ständern 525 und 503 der Roll- und Stampfimpulsgeneratoren geschaltet. Die Anordnung ist eine solche, daß die Spannung des durch den Ständer 509 erzeugten Höhenimpulses in Phasengegensatz zu der Spannung des durch den Ständer 525 gelieferten Stampfimpulses steht, wenn dieser durch eine Neigung des Flugzeugs in gewünschter Richtung, um dasselbe auf seine vorgeschriebene Höhe zurückzubringen, erzeugt wurde. Anders ausgedrückt, falls z. B. das Flugzeug sich tiefer als die vorgeschriebene Höhe fortbewegt, muß sich die dadurch an den Klemmen des Standers 509 entstehende Spannung der durch die Einwirkung des durch die selbsttätige Steuerungsvorrichtung verursachten Ausschlages des Höhenruders, um das Flugzeug auf die vorgeschriebene Höhe zurückzuführen, erzeugten und an den Klemmen des Ständers 503 erscheinenden Spannung hinzufügen und der durch die, dem Anstieg des Flugzeugs entsprechenden Neigung des Kreisels erzeugte und an den Klemmen des Ständers 525 erscheinenden Spannung in Abzug kommen.

Das zweite der Kette der Längsneigungsimpulse der Überwachungsvorrichtung eigene Impulserzeiugungsorgan ist ein sogenannter Längstrimmberichtiger, als Ganzes durch die Bezugsnummer 535 bezeichnet. Dieser Längstrimmberichtiger wirkt nur, wenn die selbsttätige Steuerungsvorrichtung nicht an die Ruder eingekuppelt ist. Seine Aufgabe sowie seine Wirkungsweise sind weiter unten beschrieben.

Die im Leiter 534 erscheinende algebraische Summe der verschiedenen durch die Kette der Längsneigungsimpulse der Überwachungsvorrichtung erzeugten Impulse, d. h. Stampfimpuls (Generator 521), Höhenimpuls (Generator 510), Ausschlagimpuls des Höhenruders (Generator 500), wird algebraisch der algebraischen Summe der zwischen den Leitern 547 und 548 entstehenden Impulse der Handtiefensteuerung (Generator 33) und der Funkbündeltiefenlenkung (Landungsbahnschätzer 37) zugezählt. Dieee Addition wird durch den Isolationstransformator 544 erzielt, dessen

Primärwicklung 546 mit den Leitern verbunden ist und dessen Sekundärwicklung 542, deren eines Ende an den Leiter 534 angeschlossen ist, über einen potentiometrischen Widerstand 540, dessen Anzapfung an das Gitter 631 einer Verstärkungsröhr.e633 angeschlossen ist, in Nebenschluß gelegt ist. Dieser Transformator und diese Röhre sind den entsprechenden Organen der bereits betrachteten Kette der Rollimpulse ähnlich, und diese Ähnlichkeit besteht ebenfalls zwischen den folgenden Organen beider Ketten. Infolgedessen werden in der Kette der Querneigüngsimpulse ebenfalls nach der Röhre 633 das Unterfühnungsfilter 644, der Verstärkergleichrichter 650, das Verzögenungsnetz 672, die Steuerröhre 681 mit ihrem Vorspannungseinstellungsrheostat 1001 und endlich das Relais 492 mit seinem Kontakt 908, 922 vorgefunden.

Außer den Relais 490 und 492, welche die eigentlichen Roll- bzw. Stampfüberwachungsrelais sind, ao besitzt die Vorrichtung noch zwei andere Relais, deren Solenoiden durch 901 und 903 bezeichnet sind. Das Relais 903 betätigt fünf Kontakte, die alle geschlossen sind, wenn das Relais nicht erregt ist. Diese fünf Kontakte sind in der Fig. 3 nebeneinander angeordnet. Das Relais 901 betätigt vier Kontakte, ebenfalls nebeneinander veranschaulicht. Drei dieser Kontakte sind offen, wenn das Relais nicht erregt ist, und geschlossen, wenn das Relais erregt ist. Die Wirkungsweise des vierten Kontaktes ist der der drei anderen entgegengesetzt. Fig. 3 veranschaulicht den Zustand des Systems, wenn die selbsttätige Steuerungsvorrichtung durch elektrische Energie gespeist ist, die Ruder jedoch nicht an die Hilfsmotoren eingekuppelt sind, weil der Handschalter 350 noch nicht geschlossen ist. Unter diesen Umständen ist der Zustand der Relais und deren Kontakte folgender:

Das Relais 490 ist erregt, da seine Steuerröhre 481 normalerweise leitend ist; demzufolge ist der Kontakt 907, 920 dieses Relais geschlossen.

Das Relais 492 ist durch "die gleiche Ursache erregt, und sein Kontakt 908, 922 ist somit geschlossen.

Das Relais 903 ist nicht erregt, da der von der Batterie 960 herstammende Erregungskreislauf über den Schalter 350 fließt, der im betrachteten Falle geöffnet ist. Die fünf Kontakte dieses Relais sind somit geschlossen.

Das Relais 901 ist erregt. In der Tat fließt sein von der positiven Vorspannung (in 924) herstammender Speisungskreislauf über den Kontakt 93°. 93 Ij der einer der Kontakte des Relais 903 und somit geschlossen ist, alsdann über die Leiter 938 und 935, den geschlossenen Kontakt 908, 922 des Relais 492 und endlich über den Leiter 937 und den ebenfalls geschlossenen Kontakt 907,920, um in 940 geerdet zu werden. Wenn das Relais 901 erregt ist, sind drei dieser Kontakte geschlossen, derweil der vierte (der oberste Kontakt in der Figur) offen ist.

Zwischen den drei in diesem Augenblick geschlossenen Kontakten des Relais 901 findet man erstens den Kontakt 945, 946 vor, der in den Wechselspannungsspeisungskreislauf der Primärwicklungen 103,103' (s; Fig. 2) eines jeden der drei Verstärker der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung sowohl wie in den Speisungskreislauf der Wicklung in ständiger Phase eines jeden der Hilfsmotoren 8', 8", 8'" zwischengeschaltet ist. Zu diesem Zweck sind alle diese Wicklungen durch Leiter, wie z. B. 108 und 980, mit einem der beweglichen Elemente des Kontaktes 945, 946 parallel geschaltet, dessen anderes Element an die Stromquelle angeschlossen ist. Selbstverständlich könnte eine jegliche andere Anordnung getroffen werden, z. B. könnte eine jede der soeben erwähnten Wicklungen unabhängig, durch einen eigenen an das Relais 901 angeschlossenen Kontakt gespeist werden. Somit ist es ersichtlich, daß in dem abgebildeten Zustand, wie bereits· erwähnt, alle elektrischen Organe der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung unter Spannung stehen.

Die Kupplungen 12 sind jedoch nicht eingerückt, da deren Solenoide (wie 373, Fig. 2) durch die vorgenannte Batterie gespeist werden, und zwar über den Leiter 962, in welchen der Handschalter 350 zwischengeschaltet ist, der, wie hier oben erwähnt, offen ist. Dieser Leiter 962 besitzt andrerseits den Kontakt 947, 949, der der zweite der drei in diesem Augenblick geschlossenen, mit dem Relais 901 g₀ verbundenen Kontakte ist. Infolgedessen wird die selbsttätige Steuerungsvorrichtung durch die Schließung des Handschalters 350 an die Ruder eingekuppelt.

So, wie es bald ersichtlich sein wird, wird die gj Auskupplung der Hilfsmotoren von den Rudern im Falle eines durch die Überwachungsvorrichtung entdeckten fehlerhaften Arbeitens ebenfalls durch den Kontakt 947, 949 erwirkt.

Der dritte der in diesem Augenblick geschlossenen Kontakte des Relais 901, und zwar der Kontakt 941, 943, ist ein Folgekontakt, dank welchem das Relais 901 erregt bleibt, sogar nachdem der Kontakt 930, 931 sich nach Erregung des Relais 903 durch die Schließung des Handschalters 350 geöffnet hat. Zu diesem Zweck ist der Kontakt 941, 943 durch die Leiter 928, 938 an den Kontakt 93°» 93 ^x iⁿ Nebenschluß gelegt.

Der vierte, in diesem Augenblick geöffnete Kontakt 985,996 des Relais 901 betätigt durch seine Schließung die Auslösung einer Alarmvorrichtung.

Wenn der Flugzeugführer die selbsttätige Steuerungsvorrichtung einschalten will, schließt er den Handschalter 350. Wie bereits ersehen, erwirkt diese Schließung die Einkupplung der Hilfsmotoren an die Ruder und die Erregung des Relais 903,' gleichzeitig die fünf Kontakte dieses Relais öffnend. Die Wirkungen dieser Kontakte sind weiter unten beschrieben.

In diesem neuen Zustand des Systems wird das Flugzeug durch die selbsttätige Steuerungsvorrichtung gesteuert und hält einen ständigen Kurs in ständiger Höhe ein. Wie es in einem Augenblick bewiesen werden soll, erscheint alsdann, solange die verschiedenen Organe der selbsttätigen Steuerung einwandfrei arbeiten, keine bemerkenswerte

Wechselstromspannung, weder am Gitter der Röhren 433, 633 noch ein Potential am Ausgang der Verstärkergleichrichter 450 und 650 der Überwachungsvorrichtung. Demzufolge bleiben die Relais 490 und 492 gespeist, die Kontakte 907, 920 und 908, 922 geschlossen, haltend; der über diese beiden Kontakte fließende Erregungskreislauf des Relais 901 bleibt somit bestehen; die vier diesem Relais 901 zugehörigen Kontakte behalten die von ihnen in der Fig. 3 eingenommene Stellungen bei; insbesondere bleibt der Kontakt 947, 949 geschlossen, die Erregung der Steuerungswicklungen der Kupplungen 12 beibehaltend, und die Ruder verbleiben an die Hilfsmotoren eingekuppelt; ebenso bleibt der Kontakt 945, 946 geschlossen, die Speisung der Verstärker 7', 7", 7"' und der Hilfsmotoren 8', 8", 8"' gewährleistend.

Um zu veranschaulichen, daß, unter normalen Betriebsbedingungen', keine bemerkenswerte Spanao nung am Eingang der den Ketten der Roll- und . Stampf impulse der Überwachungsvorrichtung entsprechenden Röhren 433 und 633 erscheint, soll nun die erste dieser beiden Ketten betrachtet werden, und zu Beginn wird der Fall angenommen, wo der as Flugzeugführer den Rollsteuer imgsgenerator 233 der Handsteuerungsvorrichtung 25 nicht in Gang setzt und das Flugzeug ohne jegliche Funkbündellenkung, welche einen Impuls am Ausgang der Azimutflugbahnschätzungsvorrichtung erzeugen könnte, fliegt. Unter solchen Flugbedingungen ist die durch die Leiter 400 der Primärwicklung des Transformators 405 zrageführte Spannung gleich Null. Andrerseits, vorausgesetzt, daß die selbsttätige Steuerungsvorrichtung normal arbeitet, erwirkt eine jede Qüerneigung des Flugzeugs ein Ausschlagen der Querruder in der gewünschten Richtung, um sich dieser Neigung zu widersetzen. Wie bereits erwähnt, stehen demzufolge die durch die Generatoren 409: iund 417 der Überwachungsvorrichtung erzeugten Spannungen in Phasengegensatz; sie vernichten sich gegenseitig oder ergeben zum mindesten nur eine schwache Gesamtspannung. Die Zuführung des auf diese Weise erzeugten Potentials an das Gitter der Steuerröhre 481 erzeugt nicht eine genügende Verringerung der Leituogsfähigkeit dieser Röhre, um die Erregung des Relais 490 und somit die öffnung des Kontaktes 490 zu bewirken.

Falls der Flugzeugführer mittels eines Handhebeis, wie z. B. 24 (Fig. 1), den Rollimpulsgenerator 233 der Handsteuerungsvorrichtung 25 in Gang setzt, führt, wie bereits bekannt, die selbsttätige. Steuerungsvorrichtung dem Hilfsmotor 8" einen Steuerimpuls zu, der die Querruder ausschlägt, und das Flugzeug kippt seitlich um seine Längsachse. Unter der Einwirkung der immer größer werdenden Neigung des Flugzeugs erteilt der Generator 219 des Hauptkreisels 11 einen Impuls, der so lange zunimmt, bis er einem durch den Handsteuerungsgenerator 233 erzeugten und mit demselben in Phasengegensatz stehenden. Impuls gleichwertig ist. Gleichzeitig werden mittels der durch den Generator 10" erteilten Folgeimpulse die Querruder in ihre Mittelstellung zurückgebracht. Sobald das Flugzeug die Neigung erreicht, in der die durch die selbsttätige Steuerungsvorrichtung und durch den Kreisel erzeugten Impulse sich ausgleichen, stehen seine Ruder in Ausschlagstellung Null, und der Folgeimpuls ist verschwunden. Das Flugzeug verfolgt seine Flugbahn mit einem Querneigungswinkel, der dem durch die Betätigung des Handhebels 24 durch den Flugzeugführer erteilten Querneigiungswinkel entspricht, und die selbsttätige Steuerungsvorrichtung widersetzt sich durch die Einwirkung ihres Kreisels einer jeglichen Abweichung des Flugzeugs von dieser Neigungslage.

Es ist leicht ersichtlich, daß unter diesen Bedingungen auch die in der Kette der Rollimpulse der Überwachungsvorrichtung erscheinenden Impulse sich zerstören, solange die selbsttätige Steuerungsvorrichtung fehlerfrei arbeitet. In der Tat, da die Querruder gemittelt sind, erzeugt der Generator 417 eine Spannung gleich Null. Der Generator 409 des Überwachungskreisels erzeugt einen Impuls, der dem durch den Generator 219 des Hauptkreisels erzeugten Impuls gleich ist und der somit genau den an der Primärwicklung des Transformators 405 durch die Einwirkung des Generators 233 der Handsteuerungsvorrichtung entstehenden Impuls annuliert.

Die Arbeitsweise würde die gleiche sein, falls an der Primärwicklung von 405 ei« Impuls erscheinen würde, der nicht mehr der Betätigung der Handsteuerungsvorrichtung zu verdanken wäre, sondern der Einwirkung der Kursschätzungsvorrichtung 237 während einer z. B. durch Funkbündellenkung erfolgenden selbsttätigen Landung.

Die gleichen Resultate werden durch die Kette der Stampf impulse der Überwachungsvorrichtung erzielt, mit dem einzigen Unterschied, daß diese Kette außerdem noch einen Generator 509, 515 besitzt, der einen Höhenabweichungsimpuls erzeugen kann. Unter normalen Arbeitsbedingungen wiederholt dieser Impuls offensichtlich den durch den Höhenabweichungsgenerator 43, 49 der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung abgegebenen Impuls.

Nun soll angenommen werden, daß- das Flugzeug durch einen Windstoß von seiner vorgeschriebenen Höhe in die Tiefe verschoben wird. Der Höhenabweichungsimpulsgenerator 43, 49 der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung erzeugt einen Impuls, der dem Hilfsmotor 8' zugeführt wird, welcher dem Höhenruder einen Höhenausschlag erteilt, somit die Erzeugung eines Impulses durch den Lagefolgeimpulsgenerator g' erwirkt. Das Flugzeug befindet sich im überzogenen Flugzustand, dadurch die Auslösung eines Impulses durch den Kreiselhorizont 19 erwirkend. Das Flugzeug steigt, der Ausschlagwinkel des Höhenruders wird durch den iao Lagenfolgeimpuls auf Null zurückgebracht, und die Längsneigung des Flugzeugs ist zu jeder Zeit eine solche, daß der Längsneigungsimpuls (Generator 19) den Höhenabweichungsimpuls (Generator 47) ausgleicht. Das Flugzeug kehrt auf seine vorge- iss schriebene Höhe zurück.

Jedoch ist während dieses Aufstiegs des Flugzeugs die der Primärwicklung des Transformators 544 zugeführte Spannung gleich Null. Die durch die Generatoren 521 und 509, 515 der Überwachungsvorrichtung erzeugten Impulse sind den durch die entsprechenden Generatoren 19 und 43,49 der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung erzeugten Impulsen gleich. Da diese beiden letzteren Impulse sich ausgleichen, gilt dasselbe ebenfalls für die beiden ersteren. Schließlich ist der durch den Generator 500 erzeugte Impuls gleich Null, da das Höhenruder gemittelt ist. Somit tritt kein die Vorspannung des Gitters der Röhre 681 änderndes Potential auf, das Relais 492 bleibt erregt und der Kontakt 908, 922 geschlossen.

Es kann gleicherweise ersehen werden, daß bei jedwelcher Zusammensetzung der durch die verschiedenen Generatoren der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung während eines fehlerfreien Ar-

ao beitens derselben erzeugten Impulse die verschiedenen Komponenten der an das Gitter einer jeden der Überwachungsvorrichtungsröhren 433 und 633 zugeführten Spannung bestrebt sind, sich auszugleichen, so daß die beiden Überwachungsrelais

as 490, 492 erregt und die entsprechenden Kontakte geschlossen bleiben.

Aus dem Vorgehenden ergibt sich, daß das fehlerfreie Arbeiten der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung immer ein Gleichgewicht zwischen den verschiedenen, a<uf die Arbeitsweise dieser Vorrichtung einwirkenden elektrischen Impulsen bedeutet und daß dieser Gleichgewichtszustand seinerseits ein Gleichgewicht der auf eine jede der beiden Ketten der Überwachungsvorrichtung einwirkenden Impulse schafft. Im Gegenteil aber hat ein jegliches fehlerhaftes Arbeiten der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung einen Gleichgewichtsbriuch zwischen den Impulsen der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung zur Folge, welcher seinerseits einen Gleichgewichtsbruch zwischen den Impulsen der Überwachungsvorrichtung erzeugt. Dieser Gleichgewichtsbriuch erwirkt die Erscheinung einer hohen, Spannung an dem Gitter von wenigstens einer der beiden Röhren 433 und 633.

Wenn, während das Flugzeug durch die selbsttätige Steuerungsvorrichtung gesteuert wird, ohne äußeren Störungen ausgesetzt zu sein, ein Fehler in z. B. der Kette der Rollimpulse der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung erscheint, erwirkt ein soleher Fehler, sei er elektrischer oder mechanischer Natur, die Abgabe eines Impulses an den Hilfsmotor der Querruder, der einen Ausschlag derselben in eine oder die andere Richtung bewirkt, somit dem Flugzeug eine Neigung auf einen oder den anderen Flügel verleiht. Alsdann, da die Richtung des Ausschlags der Ruder nicht die ist, die sich der Neigung des Flugzeugs widersetzt — da gerade dieser Ausschlag die Neigung des Flugzeugs verursacht hat — steht der durch den Generator 409 des Überwachungskreisels erzeugte Impuls in Phaseneinklang mit dem durch den Riuderausschlaggenerator 419 erzeugten Impuls, und die Summe dieser beiden Impulse führt dem Gitter der Röhre 433 ein bedeutendes Potential zu, das nach Verstärkung, Filtrierung, Gleichrichtung und Verzögerung in den Organen 433, 440, 450 und 472 der Überwachungsvorrichtung die Leitungsfähigkeit der Röhre 481 dermaßen verringert, daß die Speisung des Relais 490 unterbrochen wird und sich dessen Kontakt 907, 920 alsdann öffnet.

Es ist leicht ersichtlich, daß das hier oben beschriebene Prinzip der Wirkungsweise sich auf alle möglichen Arbeitsbedingungen der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung ausdehnt und gültig bleibt, jedwelcher Teil der eigentlichen selbsttätigen Steuerungsvorrichtung es auch sein mag, der der Sitz des Fehlers oder des Defekts ist, einschließlich des Höhenmessers 46.

Die Potentiometer 1000 und 1001 erlauben die Größe des die Einkupplung eines jeden der Relais 490 und 492 erzeugenden Gleichgewichtsbruches durch eine Regulierung der Vorspannung des Gitters einer jeden der Röhren 481 und 681 abzuändern und somit für jede der beiden Ketten unabhängig auf die Überwachungsvorrichtung einzuwirken.

Die Verzögerungsnetze 472, 672 gewährleisten die Unempfindlichkeit der Vorrichtung im Falle eines vorübergehenden Gleichgewichtsbruches, der bei einer normalen Arbeitsweise der selbsttätigen go Steuerungsvorrichtung entstehen könnte. Die Zeitdauer eines solchen Gleichgewichtsbruches, bevor die Leitungsfähigkeit der Röhre 481 oder 681 eine genügende Abschwächung erleidet, um die Speisung des entsprechenden Überwachungsrelais zu unterbrechen, kann dank der regulierbaren Widerstände 475> 675 individuell eingestellt werden.

Die Unterbrechung der Speisung des einen oder des anderen der Überwachungsrelais 490, 492 schaltet durch die öffnung des Kontakts 920, 907 oder seines verbündeten Kontaktes 922, 908 den Erregungskreislauf des Relais 901 aus, und zwar den Kreislauf, an welchen diese zwei Kontakte in Reihe angeschlossen sind. Die drei unteren verbündeten Kontakte dieses Relais öffnen sich, der vierte schließt sich.

Die Öffnung des Kontakts 945, 946 unterbricht die Wechseletromspeisung der Verstärker 7', 7", 7"' und der Wicklungen beständiger Phase der Hilfsmotoren 8', 8", 8'".

Die öffnung des Kontakts 947, 949 unterbricht die Gleichstromspeisung, einerseits der Wicklungen der Kupplungssteuervorrichtung 12, indem sie dieselbe auskuppelt, und andrerseits des Relais 903, zu einem Zweck, der weiter unten beschrieben wird.

Die Schließung des Kontakts 985, 986 stellt den Speisungskreislauf der Alarmvorrichtung durch eine Lampe 997 .und eine Glocke 988 (schematisch veranschaulicht) her.

Es ist von großer Wichtigkeit, in dem in Fig. 3 iao veranschaulichten Zustand des Systems, in welchem die selbsttätige Steuerungsvorrichtung gespeist, aber nicht an die Ruder eingekuppelt ist, daß die Kontakte der Überwachungsrelais 490 und 492 gut geschlossen sind. Um sich zu vergewissern, daß deren Schließung nicht durch die Anwesenheit einer

gewissen unausgeglichenen Spannung in einer der Ketten der Überwachungsvorrichtung verhindert ist, einer Spannung, die die Leitungsfähigkeiten der Röhren 481 bzw. 681 dermaßen abschwächen würde, daß sie die Schließung des Kontakts des entsprechenden Überwachungsrelais verhindern könnte, ist die Vorerdung der Widerstände 475, 675 vorgesehen, solange die selbsttätige Steuerung nicht an die Ruder eingekuppelt ist, und zwar durch Schließung des Schalters 350. Diese Vorsichtsmaßregel ist notwendig, weil die üblichen Relais für ihre Betätigung eine stärkere Speisungsstromintensität benötigen als für ihre Beibehaltung. Zu dem soeben, beschriebenen Zweck sind die Gitter der Röhren 481 und 681 durch die mit dem Relais 903 verbündeten Kontakt 915, 916 und 914, 917 geerdet. Die Erregung dieses Relais durch die Schließung des Schalters 350 öffnet diese beidenKontakte, somit die Erdung beseitigend. Nun soll der in der Kette der Stampf impulse ao vorhandene sogenannte Längstrimmberichtiger 533 der Überwachungsvorrichtung in Erinnerung gebracht werden. Die Rolle dieses Organs ist die folgende: Im Gegenteil zu dem, was für die Quertrimtnung des Flugzeugs geschieht, der bei normalern Flug immer waagerecht sein muß, weiß man, daß die Längstrimmung nicht notwendigerweise waagerecht ist, sondern von verschiedenen Faktoren abhängig sein kann, insbesondere von der Verschiebung des Flugzeugs von seiner Schwerpunktachse durch seine Ladung, durch den durch die Motoren entwickelten Druck, usw. Falls die selbsttätige Steuerungsvorrichtung eingekuppelt ist (in Fig. 3 abgebildeter Zustand), kann es somit möglich sein, daß die Längstrimmung des Flugzeugs anders als waagerecht geregelt ist, z. B. im überzogenen Flugzustand. Alsdann erteilt der Generator 19 des Haupthorizontkreisels einen Stampfimpuls, der den Hilfsmotor 8' betätigt. Dieser läuft, bis der durch den Generator 10' der Höhenfolgevorrichtung erzeugte Impulsgenerator, der ständig an den Hilfsmotor (s. Fig. 2) eingekuppelt ist, den durch den Generator 19 erzeugten Impuls ausgeglichen hat. Jedoch, in der Überwachungsvorrichtung, erteilt der Stampf generator 521 des Hilfskreiseis 411 einen Impuls, der durch keinen anderen ausgeglichen wird, da insbesondere der überzogene Flugzustand nicht durch die Handsteuerung 25 erzielt worden ist. Somit besteht in der Kette der Stampfimpulse der Überwachungsvorrichtung eine nicht ausgeglichene Spannung, deren Anwesenheit im Augenblick der Einkupplung der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung durch die Schließung des Schalters 350 den Kontakt des Relais 492 unzeitig öffnen könnte.

Die Vorrichtung 533 bezweckt, einen solchen Übelstand zu beseitigen. Dafür besitzt sie einen induktiven Generator 532, dessen durch den Potentiometer 520 in Nebenschluß gelegter Ständer in Reihe mit den Ständern der anderen Generatoren der Kette der Stampfimpulse geschaltet ist und dessen durch Wechselspannung gespeister Läufer 850 durch einen Hilfsmotor getrieben wird, und zwar so, daß in genannter Kette ein Impuls erzeugt wird, der den die vorgenannte nicht ausgeglichene Spannung erzeugenden Impuls annuliert.

Zu diesem Zweck wird die an der Platte der Röjhre 653 des Verstärkergleichrichters erscheinende Wechselspannung mittels des Leiters 800 in den Längstrimmberichtiger 533 eingeführt, in welchem sie, nach Verstärkung, den Hilfsmotor 840 betätigt. Der zu diesem Zweck veranschaulichte Verstärker besitzt zwei in Gegentaktschaltung angeordnete erste Röhren 805, 807, von denen das Gitter der Röhre 805 über den Leiter 800 gespeist wird und die Anode 823 über einen geerdeten Spannungsteiler 806 das Gitter 821 der Röhre 807 speist. Die Anoden der Röhren 805 und 807, die somit gegenphasige Impulse erzeugen, sind entsprechend an die Gitter der beiden Röhren 809, 810 geschaltet, deren Anoden 812, 810 an die Enden der Primärwicklung 815 eines Transformators 816 angeschlossen sind; die Mittelanzapfung 818 der Wicklung 815 ist mit einer Anodenspannungsquelle verbunden. Die Sekundärwicklung 830 des Transformators 816 ist über den Leiter 831 zur Steuerwicklung 836 des Zweiphasenmotors 840 parallel geschaltet. Somit wird der Motor, je nach der Phasenlage mnd Amplitude der von dem Leiter entnommenen Impulse, in der einen oder anderen Richtung angetrieben. Wie bereits erwähnt, treibt der Motor 840 den Läufer 850 des Generators 832. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die durch diesen Generator erzeugte Spannung der Spannung der über den Leiter entnommenen Impulse entgegengerichtet ist.

Die phasenkonstante Wicklung 847 des Zweiphasenmotors 840 wird über die Leitung 843 und den einen Kontakt 968 der fünf dem Relais 903 zugeordneten Kontakte gespeist. Die Anoden der beiden Röhren 805, 807 liegen über einen weiteren Kontakt 966 der Kontaktanordnung auf positivem Potential. Somit wird, wie bereits erwähnt, der Längstrimmberichtiger 533 bei Erregung des Relais 903 und Schließung des Schalters 350, der die Hilfsmotoren der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung mit den Rudern kuppelt, außer Wirkung gesetzt.

Die beschriebene Überwachungsvorrichtung hat noch eine andere wichtige Aufgabe. Es ist leicht ersichtlich, daß, sofern das Flugzeug durch die selbsttätige Steuerungsvorrichtung gesteuert wird und es plötzlich notwendig erscheint, zur Handsteuerung überzugehen, der Flugzeugführer einfach die üblichen Handsteuerungen zu betätigen hat, d. h. den Handknüppel 360 und die Seitensteuerpedalen 362, um die Ruder in Gegensatz zu der selbsttätigen Steuervorrichtung auszuschlagen; dadurch führt er in die entsprechende Impulskette der Überwachungsvorrichtung einen unausgeglichenen Impuls ein, der bezweckt, den Kontakt des entsprechenden Überwachungsrelais 490 oder 492 zu öffnen und die Ruder des Flugzeugs von der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung auszukuppeln, ohne Betätigung des Schalters 350.

Es soll wohlverstanden sein, daß die hier oben beschriebenen und veranschaulichten Anordnungen der Roll- und Stampfimpulsketten der selbsttätigen

Steuerungsvorrichtung leicht auf eine Kette der Richtungsimpulse ausgedehnt werden können. Zu diesem Zweck würde es genügen, in der Überwachungsvorrichtung eine dritte entsprechende Kette vorzusehen, die insbesondere eine oder einige Richtungsbezugsvorrichtungen, die der oder denen der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung entsprechen würden, und die in der Figiur schematisch durch den Kreiselwendezeiger 300 veranschaulicht sind.

Diese dritte Kette der Überwachungsvorrichtung würde ebenfalle die durch den Generator 333 (Kurvenkontrolle) sowie, gegebenenfalls die durch die Azimutflugbahnschätzungsvorrichtung 237 erzeugten Impulse aufnehmen.

Andererseits könnte sich die Aufgabe der Überwachungsvorrichtung darauf beschränken, die Verbindung zwischen den Ruderflächen und der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung auszukuppeln, anstatt zu gleicher Zeit die Unterbrechung der Speisung zu gewährleisten.

Ein Fachmann wird wohl andere Änderungen und Varianten ersehen, welche von dem Sinn der Erfindung nicht abweichen.

Claims (14)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Überwachungsvorrichtung für eine selbsttätige Steuerungsvorrichtung von Fahrzeugen, insbesondere von Flugzeugen, mit einer oder mehreren Vorrichtungen zur Erzeugung von Steuerimpulsen, welche die Lage oder Stellung des Flugzeugs durch genannte selbsttätige Steuerungsvorrichtung abzuändern imstande sind, welche Überwachungsvorrichtung, laut Patent 911 806, von der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung unabhängige Mittel besitzt, die bei der Abweichung des Flugzeugs von einer Bezugsstellung bzw. -lage entsprechende Überwachungsimpulse erzeugen, und Mittel, die das Ausschlagen einer Ruderfläche des Flugzeugs entsprechende Überwachungsimpulse erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerimpulse und die Überwachungsimpulse sich in der Überwachungsvorrichtung zusammensetzen, um eine Resultante zu erzeugen, welche während eines fehlerfreien Arbeitens der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung gleich Null oder geringwertig ist, aber bei einem fehlerhaften Arbeiten eine genügende Größe annimmt, 11m ein Sicherheitsorgan (Relais 490,942) zu betätigen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diedieSteuerimpulseerzeugenden Vorrichtungen eine Handsteuervorrichtung

(33. ²33; 333) besitzen zur Abänderung der Lage bzw. der Stellung des Flugzeugs, insbesondere in bezug auf seine Roll-, Stampf- und Azimutachse.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Steuerimpulse erzeugenden Vorrichtungen ein Organ besitzen (37, 237), welches einen Steuerimpuls durch ein Funkbündellenkungssystem erzeugt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugungsmittel der Überwachungsimpulse eine unabhängige Höhenbezugsvorrichtung besitzen, insbesondere einen unabhängigen Kreiselhorizont (411) zur Erzeugung von Roll- und Stampf Überwachungsimpulsen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugungsvorrichtung der Überwachungsimpulse eine Höhenbezugsvorrichtung (510) besitzt, die von der Höhenbezugsvorrichtung (46) der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung unabhängig, aber mit derselben einstellbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (1000, 1001) besitzt, die es erlauben, die Mindestgröße 8p genannter Resultante einzustellen, die notwendig ist, um das Sicherheitsorgan! (490, 492) zu betätigen, und somit die Empfindlichkeit der Überwachungsvorrichtung zu regulieren.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (475, 675) besitzt, die es erlauben, die Mindestzeitdaiuer genannter Resultante einzustellen, die notwendig ist, um das Sicherheitsorgan (490, 492) zu betätigen, indem von vorübergehenden Steuerung»- effekten Rechnung getragen wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß genannte Impulse Spannungsimpulse von wechselnder Amplitude .sind und insbesondere Wechselstromimpulse, die den einen oder den. anderen von entgegengesetzten Phasenzuständen haben.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß, um die erwünschte beiläufige Ausgleichung der Resultante wähtend des fehlerfreien Arbeitens der selbsttätigen Steuerungsvorrichtung zu erhalten, genannte Spannungsimpulse algebraisch mit den entsprechenden Impulsen oder Phasenzuständen addiert werden.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse durch induktive Impulsgeneratoren erzeugt werden.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erzeugte Wechselspannung gleichgerichtet wird (durch 450, 650) und diese gleichgerichtete Spannung auf die Sicherheitsorgane (-490, 492) einwirkt.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (53) besitzt, einen Zustand des Flugzeugs auszugleichen, insbesondere seine Längsneigung, bevor die selbsttätige Steuerungsvorrichtung an die Ruderflächen eingekuppelt wird.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch iao gekennzeichnet, daß das Ausgleichsmittel (533) einen durch einen Motor (840) getriebenen Impulsgenerator (532) besitzt, der durch genannten Resultantenimpuls gesteuert wird, um einen dem durch genannten Zustand (Längsneigung) des Flugzeugs erzeugten Impuls gleichwertigen,

aber entgegengesetzten Impuls zu erzeugen, und Mittel (903, 966, 968) besitzt, um die Ausgleichsmittel zu. zerstören, durch die Betätigung eines Organs (Schalter 350), das die selbsttätige Steuerungsvorrichtung einkuppelt.

14. Vorrichtung nach einem jeden der Ansprüche ι bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Hand- und Fußbetätigung der Ruderflächen durch die üblichen Hand- und Fußsteuenungen (360,362), während die selbsttätige Steuerungsvorrichtung an die Ruderflächen eingekuppelt ist, ein genanntes Sicherheitsorgan (490, 492) betätigt, um die selbsttätige Steuerungsvorrichtung auszuschalten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609*18/81 9.56 (609 835 3.57)